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第四章

生命中的基础有机化学物质

【学习目标】

1．认识糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。

2．能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。

3．了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要意义。

第一节

油

脂

【学习导引】

一、油脂的组成和结构

二、油脂的性质

1．整理油脂的物理性质

物理性质

油脂

色、态、味

密度

溶解性

熔、沸点

2．整理油脂的化学性质

(1)水解反应——(官能团：__________催化剂：__________) 请写出下列反应的化学方程式：

①软脂酸甘油酯，酸性条件

②硬脂酸甘油酯，碱性条件(又称皂化反应，其原因____________________)

(2)油脂的氢化——(官能团：__________反应类型：__________) 又称油脂的硬化，其产物又称为__________。

请写出油酸甘油酯转变为硬脂酸甘油酯的化学反应方程式：

3．整理实践活动

(1)工业制肥皂的步骤要经过__________、__________、洗涤、整理等。

(2)肥皂在软水中洗涤效果__________(填“好”、“不好”)，其现象是____________________；在硬水中洗涤效果__________(填“好”、“不好”)，其现象是__________，其原因是_________________________。

(3)肥皂在微酸性水中的洗涤效果__________(填“好”、“不好”)；对皮肤__________(填

“有”、“没有”)刺激性，其原因是______________________________。

【同步训练】

1．下列物质中，属于混合物的是

(

) A．油酸

B．甘油

C．油脂

D．硬脂酸钠

2．下列物质中，不属于油脂的是

(

) A．牛油

B．润滑油

C．菜籽油

D．花生油

3．下列物质中，不能跟氢气发生加成反应的是

(

) A．豆油

B．羊油

C．油酸

D．亚油酸

4．油脂的硬化反应属于

(

) A．酯化反应

B．水解反应

C．取代反应

D．加成反应

5．油脂在氢氧化钠溶液里发生的反应属于

(

) A．水解反应

B．酯化反应

C．加成反应

D．中和反应

6．从肥皂、甘油和水形成的混合物中，分离肥皂的方法是

(

) A．结晶

B．盐析

C．萃取

D．蒸馏

7．写出软脂酸甘油酯在氢氧化钾溶液中发生反应的化学方程式：

________________________________________；

该反应类型属于__________反应，又称__________。

8．写出亚油酸甘油酯催化加氢，生成饱和脂肪的化学反应方程式

________________________________________；

该反应类型属于__________反应，此反应体现__________的性质。

【能力提高】

1．下列说法正确的是

(

) A．碳原子数相同的油和脂肪互为同分异构体

B．碳原子数相同的油和脂肪可能是同一种物质

C．碳原子数不相同的油和脂肪互为同系物

D．油和脂肪都属于酯类物质

2．下列关于油和脂肪的性质比较中，不正确的是

(

) A．常温下，油呈液态，脂肪呈固态

B．油和脂肪均难溶于水，易溶于有机溶剂

C．油和脂肪均能催化加氢，生成硬化油

D．油和脂肪均能在碱性条件下，发生皂化反应

3．动物脂肪被人食用后，在人体内的消化过程中，一定会发生的反应是

(

) A．水解

B．酯化

C．皂化

D．氢化

4．下列物质中，既能发生硬化反应，又能发生皂化反应的是

(

) A．甘油

B．猪油

C．花生油

D．油酸

5．下列物质中，能发生皂化反应的是

(

) A．CH3COOC2H5

B．HCOOCH3

C．CH3COOH

D．(C17H35COO)3C3H5

6．盛放过植物油的试管，清洗效果最好的洗涤剂是

(

) A．热的稀硫酸

B．热的氢氧化钠溶液

C．冷的稀硫酸

D．冷的氢氧化钠溶液

7．新兴的大脑营养学研究发现，大脑的生长发育与不饱和脂肪酸有密切关系。从深海鱼油中提取的DHA就是一种不饱和脂肪酸，被称作“脑黄金”。已知DHA的名称是二十六碳六烯酸，它的分子中有6个碳碳双键。请回答下列问题：

(1)DHA的分子式为__________；其甘油酯的结构简式为__________ (2)写出其甘油酯在酸性条件下，发生水解反应的化学方程式：

________________________________________；

(3)写出其甘油酯发生氢化反应生成饱和酯的化学方程式：

________________________________________；

第二节

糖

类

一、葡萄糖与果糖

【学习导引】

1．糖类化合物的分类

__单糖如__________

糖类低聚糖常见的二糖有____________多糖(属于天然高分子化合物)如____________2．葡萄糖与果糖

(1)整理葡萄糖的化学性质，并得结论

项目

银氨溶液

新制氢氧化铜

氧化反应

实验现象：

实验现象：

化学方程式：

葡萄糖

结论：葡萄糖具有__________性，分子结构中具有的该性质的官能团是__________；

葡萄糖的用途为______________________________。

(2)填写下列表格，并得结论

项目

分子式

结构简式

分布

甜度

物理性质

还原性

葡萄糖

多羟基醛

果糖

多羟基酮

结论：从分子式和分子结构，可以说明______________________________。

(提示：是否是同分异构体) 【同步训练】

1．下列说法中，正确的是

(

) A．糖类物质都能水解

B．有甜味的有机物属于糖类

C．含有碳、氢、氧三种元素的有机物属于糖类

D．糖类物质为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物

2．下列关于葡萄糖和果糖的说法中，不正确的是

(

) A．葡萄糖和果糖都是单糖

B．葡萄糖和果糖都是多羟基醛

C．葡萄糖和果糖甜度不同

D．葡萄糖和果糖分子式均为C6H12O6

3．下列关于葡萄糖的说法中，不正确的是

(

) A．葡萄糖可以与银氨溶液反应生成银镜

B．葡萄糖可以与新制氢氧化铜加热后产生红色沉淀

C．葡萄糖在酶的作用下，发生氧化反应，放出热量

D．葡萄糖不能被人体直接吸收

4．下列物质中，最简式与其他选项不同的是

(

) A．乙酸乙酯

B．甲醛

C．葡萄糖

D．乙酸

5．葡萄糖和果糖的分子式均为__________，但它们结构不同，所以互称__________。

葡萄糖是多羟基醛，其结构简式为______________________________；

果糖是多羟基酮，其结构简式为______________________________。

6．葡萄糖是一种重要的营养物质，在酶的催化作用下进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量，其反应的化学方程式为：

________________________________________。

7．将下列葡萄糖的用途与性质连线

与新制氢氧化铜反应

能发生氧化反应，被直接吸收的供能物质

与银氨溶液反应

有甜味的营养物质

二、蔗糖与麦芽糖

【学习导引】

1．填写下列表格，并得结论

项目

分子式

水解反应

方程式

分布

甜度

物理性质

蔗糖

麦芽糖

制镜业

糖果制造业

检测尿糖

医药工业

结论：从分子式和水解反应产物可以说明____________________。

2．整理科学探究实验

(1)记录实验现象，并得结论

实验现象

银氨溶液

(水浴加热) 新制氢氧化铜(加热) 蔗糖溶液

麦芽糖溶液

蔗糖水解溶液

结论：蔗糖是__________；麦芽糖是__________。

(2)思考蔗糖水解实验中，5 min水浴之后，为什么要用稀的NaOH调整溶液呈弱碱性？

【同步训练】

1．下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中，不正确的是

(

) A．蔗糖和麦芽糖都是二糖

B．蔗糖和麦芽糖都是还原型糖

C．蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11

D．蔗糖和麦芽糖的水解产物中都有葡萄糖

2．下列关于蔗糖的说法中，不正确的是

(

) A．红糖、白糖都是蔗糖

B．甜菜、甘蔗中含有丰富

C．蔗糖不能发生银镜反应

D．蔗糖水解产物遇新制氢氧化铜立即产生红色沉淀

3．写出下列反应的化学方程式：

(1)蔗糖在酸性条件下水解

________________________________________；

(2)麦芽糖在酸性条件下水解

________________________________________；

4．某同学欲探究蔗糖水解的产物，他按以下步骤进行实验。

(1)他将20％的蔗糖溶液放入一支洁净的试管中，滴加稀硫酸5滴，水浴加热5 min；

(2)他向上述试管中加入银氨溶液，然后再次水浴加热。

可是结果并未观测到有银镜生成，其原因是_________________________________________。

三、淀粉与纤维素

【学习导引】

1．填写淀粉与纤维素的共同点

(1)均为__________高分子化合物。

(2)分子式均为__________，也可写成__________；

淀粉与纤维素不是同分异构体，其原因是____________________。

．．(3)都能在酸或酶的作用下发生__________反应，本身都没有__________性。

2．整理淀粉的化学性质

(1)淀粉溶液遇碘单质显__________。

(2)写出以淀粉为原料，酿酒过程中涉及的化学反应方程式。

【同步训练】

1．下列物质中，不属于糖类的是

(

) A．甘油

B．淀粉

C．葡萄糖

D．纤维素

2．下列物质中，能用碘单质进行检验的物质是

(

) A．蔗糖

B．淀粉

C．葡萄糖

D．纤维素

3．下列各组物质中，相互不是同分异构体的是

(

) A．葡萄糖和果糖

B．淀粉和纤维素

C．蔗糖和麦芽糖

D．乙酸和甲酸甲酯

4．下列物质中，不能发生水解反应的糖是

(

) A．淀粉

B．蔗糖

C．果糖

D．纤维素

5．下列关于淀粉和纤维素的说法中，正确的是

(

) A．淀粉和纤维素都有甜味

B．蔗糖和麦芽糖都具有还原性

C．蔗糖和麦芽糖的分子式均为C6H10O5

D．蔗糖和麦芽糖的水解产物中都有葡萄糖

6．玉米粒的化学组成中含有质量分数为70％的淀粉，经浸泡、破碎、分离提取后，可以得到淀粉。用淀粉发酵生产的乙醇，已经推广为汽车的清洁燃料——乙醇汽油。请你写出由淀粉制乙醇的化学反应方程式：

______________________________、______________________________。

【能力训练】

1．下列物质中，属于高分子化合物的是

(

) A．白糖

B．棉花

C．甘油

D．脂肪

2．下列物质中，与葡萄糖最简式相同的是

(

) A．甲醛

B．甲酸

C．蔗糖

D．淀粉

3．下列物质中，既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是

(

) A．果糖

B．麦芽糖

C．淀粉

D．蔗糖

4．某物质在酸性条件下可水解生成两种物质A和B，且A和B的相对分子质量相同，该物质可能是

(

) A．淀粉

B．乙酸乙酯

C．蔗糖

D．硬脂酸甘油酯

5．下列说法中，不正确的是

(

) A．葡萄糖和果糖都不能发生水解反应

B．蔗糖和麦芽糖的水解产物都相同

C．葡萄糖和麦芽糖都能发生银镜反应

D．淀粉和纤维素的水解产物都具有还原性

6．糖元(C6H10O5)n是一种分子量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。下列关于糖元的说法中，一定正确的是

(

) A．糖元与淀粉互为同分异构体

B．糖元与纤维素互为同系物

C．糖元的最终水解产物有葡萄糖

D．糖元具有还原性，能发生银镜反应

7．乳糖是一种二糖，棉子糖是一种三糖。半乳糖与葡萄糖互为同分异构体。乳糖水解可生成葡萄糖和半乳糖，棉子糖水解可生成蔗糖和半乳糖。根据以上信息，回答下列问题：

(1)乳糖的分子式为___________；

(2)若棉子糖发生水解反应的最终产物都是单糖，则该反应的化学方程式为：

________________________________________。

第三节

蛋白质和核酸

一、氨基酸的结构与性质

【学习导引】

1．氨基酸的结构

(1)依据羧酸结构，写出α－氨基酸的结构简式。

R－CH2－COOH(2)写出下列氨基酸的结构简式。

α

氨基乙酸

α－氨基丙酸

α－氨基苯丙酸

_______________

______________

_________________ 2．氨基酸的化学性质

(1)氨基酸具有两性，其原因是______________________________，

写出氨基乙酸分别与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式。

(2)成肽反应(反应条件：酸或碱、加热) 写出氨基乙酸生成二肽反应的化学方程式，并用方框标示出肽键的位置。

【同步训练】

1．下列化合物中，含有氨基的是

(

) A．氯化铵

B．硝基苯

C．甘氨酸

D．盐酸甘氨酸

2．下列氨基酸中，不属于－氨基酸的是

(

) A．H2N—CH2—COOH

B．

C．

D．

3．氨基酸不能发生的反应是

(

) A．酯化反应

B．中和反应

C．成肽反应

D．水解反应

4．下列关于氨基酸的说法中，不正确的是

(

) A．氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基

B．氨基酸通过肽键生成多肽

C．氨基酸能与盐酸反应生成盐

D．氨基酸不能与氢氧化钠反应

5．下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中①、②、③、④标出了分子中不同的键，其中属于肽键的是

(

)

A．①

B．②

C．③

D．④

6．写出下列有关α－氨基丙酸反应的化学方程式：

(1)与盐酸反应____________________________________________；

(2)与氢氧化钠反应________________________________________；

(3)生成二肽的反应________________________________________。

二、蛋白质的结构与性质酶核酸

【学习导引】

1．蛋白质的组成与结构

(1)蛋白质生命活动的主要物质基础，一切生命过程都与蛋白质密切相关。其组成元素有__________等，有些蛋白质含有__________，少量蛋白质还含有微量的__________等。

(2)天然状态下，蛋白质分子具有独特而稳定的结构，称为__________、__________、__________和四级结构。对蛋白质性质起决定性作用的是____________________，它处于蛋白质的———结构中。

2．蛋白质的化学性质

(1)通过蛋白质具有“两性”、蛋白质能够“水解”，理解蛋白质与氨基酸的关系，并用图示的方法表示出来。

(2)对比蛋白质的“盐析”与“变性”

项目

方法

可逆

应用

盐析

变性

(3)颜色反应

含有__________的蛋白质溶液中，加入__________，会有白色沉淀生成，加热沉淀变__________色。

3．酶——具有催化剂作用的蛋白质

酶的催化作用具有3个特点：(1)____________________；(2)____________________；

(3)____________________。

4．核酸——在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起决定作用

(1)核酸是一类含的生物高分子化合物。

(2)核酸分为DNA(__________)、RNA(__________)。其中DNA存在于细胞核中，

指挥着蛋白质的合成，RNA存在于细胞质中，其功能是____________________。

【同步训练】

1．下列关于蛋白质的说法中，正确的是

(

) A．蛋白质的组成含有C、H、O、N B．蛋白质分子具有两性，既能与酸反应，又能与碱反应

C．蛋白质发生盐析、变性和颜色反应之后，还可恢复

D．氨基酸按一定顺序排列就构成蛋白质分子独特而稳定的结构

2．下列关于酶的说法中，不正确的是

(

) A．酶是具有催化作用的蛋白质

B．酶的催化条件温和，不需加热

C．一种酶可以催化多种物质的反应

D．蛋白质在酶的作用下，可以快速发生水解反应

3．下列关于核酸的说法中，不正确的是

(

) A．核酸是具有遗传信息的蛋白质

B．DNA可以指挥蛋白质的合成

C．RNA可以根据DNA提供的信息，控制蛋白质合成

D．我国在核酸领域研究中达到世界先进水平

4．下列物质中，A．乙醇；B．浓硝酸；C．硫酸铜；D．硫酸钠

(1)能够使蛋白质溶液盐析的是__________(填写字母序号，下同)；

(2)能够使蛋白质溶液变性的是__________；

(3)皮肤、指甲上不慎沾上__________，会出现__________，这是蛋白质发生了颜色反应。

【能力训练】

1．下列物质中，属于蛋白质的是

(

) A．淀粉

B．油脂

C．脂肪酶

D．核酸

2．下列现象中，不属于蛋白质变性的是

(

) A．打针时用酒精消毒

B．用福尔马林溶液浸泡标本

C．用温泉水煮鸡蛋

D．蛋白质溶液中加入硫酸铵有沉淀

3．误食重金属盐会中毒。下列措施中，不能用于解毒的是

(

) A．喝食盐水

B．服用牛奶

C．服用豆浆

D．喝鸡蛋清

4．下列有机物分子中，不含C－N键的是

(

) A．氨基酸

B．淀粉酶

C．纤维素

D．蛋白质

5．下列物质中，不符合“既可与盐酸反应，又可与氢氧化钠反应”的物质是

(

) A．氨基酸

B．多肽

C．蛋白质

D．淀粉

6．下列说法中，正确的是

(

) A．温度越高，酶对人体内的化学反应催化效率越高

B．在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐

C．因为BaSO4是重金属盐，可以使蛋白质变性，所以钡餐不能大量服用

D．蛋白质溶液中加入饱和硫酸钠溶液，产生沉淀，是因为蛋白质变性

7．甘氨酸和丙氨酸混合物在一定条件下发生成肽反应，生成二肽化合物共有

(

) A．1种

B．2种

C．3种

D．4种

8．在任何生物样品中，1 g氮元素相当于6.25 g蛋白质。若某生物样品中氮元素的质量分数为16％，则该样品中蛋白质的质量分数

(

) A．25％

B．50％

C．75％

D．100％

9．含有下列结构片段的蛋白质在胃中水解时，一定产生的氨基酸的结构简式是

________________________________________。

参考答案

第四章

生命中的基础有机化学物质

第一节

油

脂

【同步训练】

1．C

2．B

3．B

4．D

5．A

6．B 7．

水解(或取代)皂化反应

8．

加成碳碳双键(或烯烃) 【能力提高】

1．D

2．C

3．A

4．C

5．D

6．B 7．(1)C26H40O2

(C25H39COO)3C3H9

(2)略

(3)略

第二节

糖

类

一、葡萄糖与果糖

【同步训练】

1．D

2．B

3．D

4．A 5．C6H12O6

同分异构体

CH2OH(CHOH)4CHO

6．C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O

7．

二、蔗糖与麦芽糖

【同步训练】

1．B

2．D 4C6H12O6＋C6H12O6

3．(1)C12H22O11＋H2O2稀HSO蔗糖

葡萄糖

果糖

2C6H12O6

(2)C12H22O11＋H2O麦芽糖

葡萄糖

4．在第(1)步之后所得溶液为酸性，应用氢氧化钠溶液调成弱碱性。

三、淀粉与纤维素

【同步训练】

1．A

2．B

3．B

4．C

5．D 酸或酶nC6H12O6

6．(C6H10O5)n＋nH2O淀粉

葡萄糖

酸或酶2C2H5OH＋2CO2

C6H12O6【能力训练】

1．B

2．A

3．B

4．C

5．B

6．C 7．(1)C12H22O11

(2)C18H32O16＋2H2OC6H12O6＋C6H12O6＋C6H12O6

果糖

葡萄糖

半乳糖

酒化酶第三节

蛋白质和核酸

一、氨基酸的结构与性质

【同步训练】

1．C

2．B

3．D

4．D

5．C 6．(1)

(2)

(3)＋H2O 二、蛋白质的结构与性质

酶

核酸

【同步训练】

1．B

2．C

3．A 4．(1)D

(2)ABC

(3)B黄色

【能力训练】

1 C

2．D

3．A

4．C 9．H2N—CH2—COOH

5．D

6．B

7．D

8．D